一种免开沟式施肥装置

1.本实用新型公开一种免开沟式施肥装置，属于农业机械装备领域，特别涉及果园施肥机械领域。


背景技术：

2.土壤是农作物生长的重要载体，与农作物之间相互作用并相互影响。果树是高耗水、高耗肥作物，要全面提高水果的产量和质量必须以肥沃的土壤为前提。土壤中有机质含量是衡量土壤质量的一个重要指标。果园土壤有机质不仅能够改善土壤肥力特性，而且能够提供果树必需的营养物质同时起到蓄水保墒的作用。然而，长期以来人们不注重对土壤环境的保护，大量使用化肥导致果园土壤板结，土壤酸化严重，土壤有机质遭受严重破坏，对水果的产量及质量造成严重威胁。
3.科学施用有机肥是提高果园土壤有机质的有效措施之一,不仅可以提升土壤有机质含量，而且能够促进果树生长，提高果品质量。传统的果园施肥作业都是由人工完成，通常采用全园撒施或人工开沟施肥的方式。全园撒施的施肥方式将肥料暴露于地表上层，使得肥效大大减少；人工开沟施肥方式不仅劳动强度大、效率低、费时费力，而且肥料多堆积于开沟底部，不能使肥料与土壤充分混合，从而导致肥料利用率降低；以上两种施肥方式已不适应现代果园施肥管理环节的要求，因此需要研发相应的施肥机械以适应现代果园施肥需求。目前国内已经存在可以实现开沟施肥一体化的作业机械，然而这些机械仅仅取代了人工作业，并没有解决肥效慢、肥料利用率低的问题。目前国内施肥机械中尚缺乏可以实现肥料与土壤混合的作业机械，且无法实现表层不露肥的施肥作业效果。
4.针对上述问题，本实用新型提出了一种免开沟式施肥装置，该肥土混施装置配套相应的施肥车使用，可以将施肥车抛撒在地表的肥料与一定深度内的土壤充分混合，并且可以调节不同土壤深度层内的混肥浓度同时实现表层不露肥的施肥作业效果，这样大大提高了肥效和肥料利用率，适用于果园中的肥土混施作业。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的：公开一种免开沟式施肥装置，该装置配套相应的施肥车使用，可以完成肥土混施作业使肥料与土壤充分混合，并且能够调节不同土壤深度层内的混肥浓度同时实现表层不露肥的施肥作业效果，大大提高了肥效和肥料利用率，适应于果园中肥土混施作业。
6.本实用新型要解决的技术问题：如何在施肥作业中将肥料与土壤充分混合，并能调节不同土壤深度层内的混肥浓度且实现表层不露肥的施肥作业效果，来提高肥效和肥料利用率。
7.为了解决本实用新型要解决的技术问题，本实用新型给出了以下技术方案：
8.一种免开沟式施肥装置，其特征在于，至少包含机架1、传动机构2和混肥器3。
9.所述机架1是由方钢固连而成的框架结构，挂接在相应的施肥车上配套使用；机架
1两侧下端各安装一个轴承座15；轴承座15内安装有深沟球轴承16。
10.所述传动机构2至少包含液压马达4、链轮5、链条6和保护罩7，位于机架1的一侧；液压马达4安装在固定板8上；固定板8上开有一定数量的直槽9，使用螺栓组23穿过直槽9将固定板8安装在机架1上，直槽9可使固定板8与机架1的相对位置发生改变；液压马达4和混肥器3外端各安装一个链轮5，两个链轮5之间通过链条6传动将液压马达4的动力传至混肥器3；通过改变固定板8与机架1的相对位置来调整链条6的张紧度；传动机构2外侧安装保护罩7，作业时对链轮5和链条6起到保护作用。
11.所述混肥器3至少包含混肥刀辊10、罩壳13和托板14；其中混肥刀辊10至少包含刀轴11和刀片12，位于机架1下方；刀轴11两端与轴承座15内的深沟球轴承16进行装配；刀轴11轴向均匀布置有一定数量的刀座17，刀座17上沿圆周方向均匀安装有一定数量的刀片12；刀片12为弯刀结构，其中刀轴11两侧最外端刀座17上安装的刀片12均朝轴向内侧弯曲，刀轴11中间分布的刀座17上安装的刀片12沿圆周方向交错布置向两侧弯曲。
12.所述刀片12的前刀面19上布置有一定数量的刀齿18；刀齿18为条状结构，具有一定的厚度，刀齿18与前刀面19端面线呈一定夹角α倾斜排布；肥料在刀齿18的作用下被带入到不同土壤深度层内；刀齿的数量范围为1~4个、刀齿的厚度范围为2~4mm、倾角α的范围为-13
°
~21
°
；通过改变刀齿18的厚度、排布的数量或倾角α，来调节不同土壤深度层内的混肥浓度，使混肥浓度随着土壤深度层的加深逐渐增大且土壤表层不露肥；肥料在土壤中呈现出“金字塔状”分布。
13.所述刀片12在入土过程中，刀片12上的刀齿18将肥料压入土中，提高了肥料的入土性能；在刀片12出土过程中，由于刀齿18线速度大于肥料颗粒的速度，肥料相对刀片12具有向下的运动，使得肥料留在土壤下层从而达到表层不露肥的作业效果。
14.所述罩壳13呈弧板状，位于刀轴11的上方与机架1固连，且与刀片12之间留有一定的间隙；托板14位于混肥器3的末端，托板14的一端与罩壳13通过铰接方式安装，另一端通过铰接方式安装有一根拉杆20；拉杆20的另一端穿过铰接于机架1上的限位环22，且拉杆20与限位环22之间具有相对滑动。
15.所述混肥刀辊10在正常作业时，其刀片12最外端的圆周速度与装置前进速度的比值为装置的刀机速比γ，且1≤γ≤50，通过控制γ的大小来调节不同土壤深度层内的混肥浓度，使混肥浓度随着土壤深度层的加深逐渐增大且土壤表层不露肥。
16.所述液压马达4的转速可调，从而控制刀片12的转速来调节刀机速比γ的大小，进一步控制不同土壤深度层内的混肥浓度不同。
17.所述混肥器3按照不同施肥宽度、施肥深度和混肥程度配置有多个不同规格的混肥刀辊10，根据不同施肥要求进行更换。
18.所述混肥器3在作业时，托板14与作业地面接触，为了使托板14与地面具有一定的压力，在拉杆20上嵌套一根压紧弹簧21，通过控制压紧弹簧21的压力来调节托板14对地面的作用力。
19.所述免开沟是指在土壤没有被挖出土槽的情况下，将肥料施于靠近树行的土壤层中。
20.所述免开沟式施肥装置适应于有机肥料和化学肥料；所述有机肥料包含商品有机肥和农家肥。
21.一种免开沟式施肥装置，其工作原理如下：
22.本实用新型所述的一种免开沟式施肥装置配套相应的施肥车使用，能够将施肥车抛撒在地表的肥料与一定深度内的土壤充分混合，并能调节不同土壤深度层内的混肥浓度且实现表层不露肥的施肥作业效果，从而大大提高肥效和肥料利用率，适用于果园中肥土混施作业。具体过程和工作原理表述如下：
23.在进行果园行间肥土混施作业前，首先将免开沟式施肥装置挂接在相应的果园施肥车上，位于落肥位置的正后方，使混肥刀辊的中心线与施肥条带对齐，通过摆动缸或升降机构控制免开沟式施肥装置的升降；进行肥土混施作业时，先启动液压马达带动混肥器的刀轴转动，并将肥土混施装置下落至一定的深度进行肥土混施作业，通过调节固连在施肥车上的限深轮来调节作业深度；肥料通过施肥车上的抛肥机构落在肥土混施装置的前方；随着施肥车向前行驶，落在地表的肥料在刀片的作用下被埋于土中，并与土壤充分混合，通过控制不同的刀机速比可以调节不同土壤深度层内的混肥浓度；在刀片入土过程中，刀片上的刀齿将肥料压入土中，提高了肥料的入土性能；在刀片出土过程中，由于刀齿线速度大于肥料颗粒的速度，肥料相对刀片具有向下的运动，使得肥料留在土壤下层从而达到表层不露肥的作业效果；刀片出土后，被刀片抛撒的土壤受到罩壳的限制回落到地面对地表进行覆盖，最后通过托板将作业区域平整；该装置可以实现肥土混施使肥料与土壤充分混合，并能调节不同土壤深度层内的混肥浓度且能够实现土壤表层不露肥的施肥作业效果，使得肥料在土壤中呈现出“金字塔状”分布，大大提高了肥效和肥料利用率。
24.有益技术效果：
25.与现有技术相比，本实用新型所述的一种免开沟式施肥装置的有益技术效果如下：
26.1.该免开沟式施肥装置可以根据不同的施肥要求，控制装置刀机速比的变化，进而调节不同深度土壤层内的混肥浓度，使得肥料被充分利用，克服了传统施肥方式将肥料施在沟底导致肥料利用率低的问题。
27.2.该免开沟式施肥装置通过在刀片上加装一定数量的刀齿，提高了肥料的入土性能，并能使得土壤表层不露肥，从而降低了肥料损失，大大提高了肥效。
28.3.该免开沟式施肥装置能够适应有机肥料和化学肥料，有机肥料包含商品有机肥和化肥，提高了肥料的适应性。
29.4. 免开沟式施肥节省了能耗，简化了作业过程。
附图说明
30.图1是一种免开沟式施肥装置的总体结构图；
31.图2是一种免开沟式施肥装置的侧后方视图；
32.图3是一种免开沟式施肥装置的正视图；
33.图4是一种免开沟式施肥装置的左视图；
34.图5是一种免开沟式施肥装置的右视图；
35.图6是一种免开沟式施肥装置的固定板结构图；
36.图7是一种免开沟式施肥装置的刀轴结构图；
37.图8是一种免开沟式施肥装置的刀片结构图；
38.图9是一种免开沟式施肥装置的混肥刀辊规格一结构图；
39.图10是一种免开沟式施肥装置的混肥刀辊规格二结构图
40.图11是一种免开沟式施肥装置的刀片入土作业原理图；
41.图12是一种免开沟式施肥装置的刀片出土作业原理图；
42.图13是一种免开沟式施肥装置的作业状态左前方视图；
43.图14是一种免开沟式施肥装置的作业状态原理图。
44.附图标记：
45.1.机架 2.传动机构 3.混肥器 4.液压马达 5.链轮 6.链条 7.保护罩 8.固定板 9.直槽 10.混肥刀辊 11.刀轴 12.刀片 13.罩壳 14.托板 15.轴承座 16.深沟球轴承 17.刀座 18.刀齿 19.前刀面 20.拉杆 21.压紧弹簧 22.限位环 23.螺栓组。
具体实施方式
46.下面结合给出的说明书附图和具体实施方式对本实用新型一种免开沟式施肥装置做进一步说明。凡本实用新型没有详细描述的部件，或者部件之间的连接关系，均采用现有技术。
47.如图1所示，一种免开沟式施肥装置，其特征在于，至少包含机架1、传动机构2和混肥器3。
48.如图1、图3和图5所示，所述机架1是由方钢固连而成的框架结构，挂接在相应的施肥车上配套使用；机架1两侧下端各安装一个轴承座15；轴承座15内安装有深沟球轴承16。
49.如图2和图3所示，所述传动机构2至少包含液压马达4、链轮5、链条6和保护罩7，位于机架1的一侧；液压马达4安装在固定板8上；如图2和图6所示，固定板8上开有一定数量的直槽9，使用螺栓组23穿过直槽9将固定板8安装在机架1上，直槽9可使固定板8与机架1的相对位置发生改变；液压马达4和混肥器3外端各安装一个链轮5，两个链轮5之间通过链条6传动将液压马达4的动力传至混肥器3；通过改变固定板8与机架1的相对位置来调整链条6的张紧度；传动机构2外侧安装保护罩7，作业时对链轮5和链条6起到保护作用。
50.如图3、图5、图9和图10所示，所述混肥器3至少包含混肥刀辊10、罩壳13和托板14；其中混肥刀辊10至少包含刀轴11和刀片12，位于机架1下方；如图3和图5所示，刀轴11两端与轴承座15内的深沟球轴承16进行装配；如图7、图9和图10所示，刀轴11轴向均匀布置有一定数量的刀座17，刀座17上沿圆周方向均匀安装有一定数量的刀片12；刀片12为弯刀结构，其中刀轴11两侧最外端刀座17上安装的刀片12均朝轴向内侧弯曲，刀轴11中间分布的刀座17上安装的刀片12沿圆周方向交错布置向两侧弯曲。
51.如图8所示，所述刀片12的前刀面19上布置有一定数量的刀齿18；刀齿18为条状结构，具有一定的厚度，刀齿18与前刀面19端面线呈一定夹角α倾斜排布；肥料在刀齿18的作用下被带入到不同土壤深度层内；刀齿的数量范围为1~4个、刀齿的厚度范围为2~4mm、倾角α的范围为-13
°
~21
°
；通过改变刀齿18的厚度、排布的数量或倾角α，来调节不同土壤深度层内的混肥浓度，使混肥浓度随着土壤深度层的加深逐渐增大且土壤表层不露肥；肥料在土壤中呈现出“金字塔状”分布。
52.如图11和图12所示，所述刀片12在入土过程中，刀片12上的刀齿18将肥料压入土中，提高了肥料的入土性能；在刀片12出土过程中，由于刀齿18线速度大于肥料颗粒的速
度，肥料相对刀片12具有向下的运动，使得肥料留在土壤下层从而达到表层不露肥的作业效果。
53.如图3和图4所示，所述罩壳13呈弧板状，位于刀轴11的上方与机架1固连，且与刀片12之间留有一定的间隙；托板14位于混肥器3的末端，托板14的一端与罩壳13通过铰接方式安装，另一端通过铰接方式安装有一根拉杆20；拉杆20的另一端穿过铰接于机架1上的限位环22，且拉杆20与限位环22之间具有相对滑动。
54.如图3、图9和图11所示，所述混肥刀辊10在正常作业时，其刀片12最外端的圆周速度与装置前进速度的比值为装置的刀机速比γ，且1≤γ≤50，通过控制γ的大小来调节不同土壤深度层内的混肥浓度，使混肥浓度随着土壤深度层的加深逐渐增大且土壤表层不露肥。
55.如图2和图4所示，所述液压马达4的转速可调，从而控制刀片12的转速来调节刀机速比γ的大小，进一步控制不同土壤深度层内的混肥浓度不同。
56.如图3、图9和图10所示，所述混肥器3按照不同施肥宽度、施肥深度和混肥程度配置有多个不同规格的混肥刀辊10，根据不同施肥要求进行更换。
57.如图2和图4所示，所述混肥器3在作业时，托板14与作业地面接触，为了使托板14与地面具有一定的压力，在拉杆20上嵌套一根压紧弹簧21，通过控制压紧弹簧21的压力来调节托板14对地面的作用力。
58.如图13和图14所示，所述免开沟是指在土壤没有被挖出土槽的情况下，将肥料施于靠近树行的土壤层中。
59.所述免开沟式施肥装置适应于有机肥料和化学肥料；所述有机肥料包含商品有机肥和农家肥。
60.进一步说明本实用新型所述的一种免开沟式施肥装置的工作原理：
61.本实用新型所述的一种免开沟式施肥装置配套相应的施肥车使用，能够将施肥车抛撒在地表的肥料与一定深度内的土壤充分混合，并能调节不同土壤深度层内的混肥浓度且实现表层不露肥的施肥作业效果，从而大大提高肥效和肥料利用率，适用于果园中肥土混施作业。具体过程和工作原理表述如下：
62.在进行果园行间肥土混施作业前，首先将免开沟式施肥装置挂接在相应的果园施肥车上，位于落肥位置的正后方，使混肥刀辊的中心线与施肥条带对齐，通过摆动缸或升降机构控制免开沟式施肥装置的升降；进行肥土混施作业时，先启动液压马达带动混肥器的刀轴转动，并将肥土混施装置下落至一定的深度进行肥土混施作业，通过调节固连在施肥车上的限深轮来调节作业深度；肥料通过施肥车上的抛肥机构落在肥土混施装置的前方；随着施肥车向前行驶，落在地表的肥料在刀片的作用下被埋于土中，并与土壤充分混合，通过控制不同的刀机速比可以调节不同土壤深度层内的混肥浓度；在刀片入土过程中，刀片上的刀齿将肥料压入土中，提高了肥料的入土性能；在刀片出土过程中，由于刀齿线速度大于肥料颗粒的速度，肥料相对刀片具有向下的运动，使得肥料留在土壤下层从而达到表层不露肥的作业效果；刀片出土后，被刀片抛撒的土壤受到罩壳的限制回落到地面对地表进行覆盖，最后通过托板将作业区域平整；该装置可以实现肥土混施使肥料与土壤充分混合，并能调节不同土壤深度层内的混肥浓度，使混肥浓度随着土壤深度层的加深逐渐增大且能够实现土壤表层不露肥的施肥作业效果，肥料在土壤中呈现出“金字塔状”分布，大大提高
了肥效和肥料利用率。